Ressonância paramagnética eletrônica em estudos estruturais de proteínas, peptídeos, biomembranas, polímeros, moléculas modelo e seus complexos com metais de transição

Abstract

A técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) em seu regime de onda contínua (CW) vem sendo aplicada a estudos estruturais, em particular de sistemas de interesse biológico, há muitos anos, sendo as contribuições daí provenientes bastante diversas. Vão desde a caracterização de sítios de ligação de metais em estruturas de proteínas, passando por estudos da estrutura e dinâmica de membranas biológicas e chegando ao estudo de processos reacionais e de transferência de elétrons. Mais recentemente, a espectroscopia de RPE tem passado por uma fase de grande crescimento tanto através do aparecimento de novas metodologias em RPE convencional, como a técnica de "site-directed spin labeling", quanto pela sua extensão a regimes de muito altas freqüências e às técnicas resolvidas no tempo. Essas últimas se valeram do enorme progresso conseguido nos últimos anos em termos de desenvolvimento instrumental, levando RPE pulsado a deixar de ser uma atividade limitada a poucos laboratórios onde se fabricava praticamente tudo que era preciso, para tomar-se uma técnica bem difundida e com espectrômetros disponíveis comercialmente. Ainda assim e ao contrário de RMN, que praticamente aboliu a metodologia de onda contínua, a maioria das pesquisas em RPE pulsado passa por uma etapa de medidas convencionais. Algumas das principais aplicações de RPE pulsado têm envolvido o estudo de metaloproteínas e materiais poliméricos. As aplicações de RPE a estudos estruturais e funcionais de proteínas, biomembranas, pequenos peptídeos, moléculas modelo e seus complexos com metais de transição, constituem o principal objetivo a ser apresentado no presente projeto de pesquisa. A proposta de criação de um Núcleo de Excelência em Ressonância Paramagnética Eletrônica representa a congregação de várias linhas de pesquisas tradicionais mantidas no grupo de Biofísica Molecular do IFSCIUSP. Esta diversidade de temas encontra seu ponto comum e temático justamente numa especialidade desenvolvida pelo grupo ao longo de muitos anos de trabalho: o desenvolvimento e a aplicação da técnica de RPE em suas diferentes vertentes (multi-frequências, RPE convencional, RPE pulsado) ao estudo de problemas de interesse físico/químico/biológico. Mais especificamente, podemos dividir os projetos de pesquisas propostos em três linhas temáticos principais: 1. Membranas biológicas - Projetos Interações com Membranas e Mecanismo de Reação da Enzima DHODH (Diidroorotato desidrogenase) de Xylella fastidiosa, Estrutura Dinâmica de Membranas de Interesse Biológico e Interações Lipídios-Peptídeos e Lipídios-Proteínas, Estudos de complexação de metais e mecanismos de permeação de pequenas moléculas de marcadores de spin através de capas mucilaginosas de Algas unicelulares de água doce, Construção de um Espectrômetro de Ressonância Paramagnética Eletrônica em Banda S (para melhoria de resolução de linhas hiperfinas )...